采矿学(第二版)重点

一、填空
1.采矿的未来发展趋势：大型化、自动化、电气化、无轨化、精准化
2.露天开采：1，台阶式开采（用于开采金属矿床和其他硬岩矿床）2，条带剥离式开采（用于开采埋藏较浅的煤炭）
3.大型露天矿以牙轮钻机为主，小型矿山以潜孔钻为主。

4.露天运输的方式主要有铁路运输，汽车运输和胶带运输机运输、斜坡箕斗提升运输、联合运输。

5.矿床开采的工作对象是岩体。

6.开采方案：技术上可行（可获取性）、经济上最佳（可收益）
7.评价矿床开采的主要指标：矿石损失率与贫化率
8.岩石的力学性质有强度、弹性、脆性、硬度、磨蚀性等，与凿岩、爆破、装运、地压管理等有关。

9.从爆炸原因分类：核爆炸、物理爆炸、化学爆炸。

10.炸药爆炸的基本条件：放热反应，必须生成大量气体，必须高速进行。

三种不同化学变化：热分解、燃烧、爆炸。

11.炸药按构成分类：单质炸药、混合炸药。

按用途分类：起爆药、猛炸药、工业炸药、发射药与推进剂、烟火剂。

按适用条件：防水炸药、非防水炸药。

12.炸药的氧平衡：（1）正氧平衡：氧含量足够将C/H元素完全氧化且有剩余。

（2）零氧平衡：氧恰好将C H元素完全氧化，不多不少。

（3）负氧平衡：氧不足以将C H元素完全氧化。

13.影响炸药爆轰的因素：药包直径，装药密度，径向间隙，炸药粒度，药包外壳。

14.投资项目经济评价方法分为两大类：静态评价和动态评价法。

15.金属矿床地下开采分为：开拓、采准、切割和回采。

16.采矿方法包括：采准、切割和回采
17.单一开拓法分为平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓、斜坡道开拓。

18.井底车场根据开拓方法分为竖井井底车场和斜井井底车场。

19.溜井的主要形式：垂直式、倾斜式、分段垂直式、阶梯垂直式。

20.最终开采境界的设计在方法与手段：手工设计阶段、计算机辅助设计阶段、优化设计阶段。

21.开拓方法一般根据运输设备分类：公路运输开拓、铁路运输开拓、联合运输开拓。

22.按转动方式不同分为：滑架式封闭链-链条式牙轮钻机、液压马达-封闭链-齿条式牙轮钻机。

23.露天矿的起爆方案有：排间微差起爆、斜线起爆、直线掏槽起爆、间隔孔起爆、逐孔起爆
25.采掘和工作线方向关系:垂直采掘和平行采掘。

二、名词解释
1.极值样品：指那些品位值比绝大多数样品的品位（样品的平均品位）高出许多的样品。

2.品位-金属量曲线：矿石中含有的金属量Qc与边界品位gc之间的关系曲线。

3.表内矿：品位大于等于最小工业品位的块段有工业开采价值，是开采加工的对象。

4.平均剥采比R：岩石量/矿石量
ne法（最大现值法）：以矿山生产寿命期各年现金流的总现值最大为目标，求每年应采用的边界品位。

6.RQD（岩性指标）：不小于4in长的岩芯段累加总长度与钻孔长度的比值。

（指标越大岩石越完整）
7.爆轰波：伴随着化学反应，在炸药中传播的特殊形式的冲击波。

8.爆破漏斗：就是埋在拟爆破介质中的炸药爆炸后形成的漏斗状坑体的体积，依此衡量炸药的爆炸威力。

9.资金的时间价值：由于利息的存在而产生。

不同时间的等额花费与收入具有不同的经济效果；而不同金额的花费与收入，由于其发生的时间不同可能具有等值的经济效果。

10.静态评价法：不考虑资金的时间价值的评价方法，主要有投资返本期法和投资差额返本期法。

动态评价法：考虑资金的时间价值的投资项目评价方法，应用有净现值法和内部收益率法。

11.移动带：陷落带的外围，即由陷落带边界起至未出现变形的地点。

移动带的岩层移动较为均匀，地表没有破裂。

陷落带：地表出现裂缝的范围。

12．陷落角：从地表陷落带的边界至采空区最低边界的连线与水平面所成的倾角。

移动角：从地表移动带的边界至采空区最低边界的连线与水平面所成的倾角。

13.崩落采矿法：为一步回采，随回采工作面的推进，崩落围岩充满采空区，达到管理的控制地压的目的。

14.留矿采矿法：工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业，自上而下分层回采，每次采下的矿石靠自重放出1/3左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作台。

15.VCR法：垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法。

16.帮坡脚：最上一个工作台阶的坡顶面内沿线与最下一个工作台阶坡底线连成的假想斜面与水平面的夹角。

17.生产剥采比：露天生产过程中某一时段内的废石量与矿石量之比称为剥采比，单位有t（废石）/t(矿石) m3/m3 m3/t
18.露天矿床开拓：针对所选定的运输设备及运输形式，确定整个矿床开采过程中运输坑线的布置，以建立起开发矿床所必需的运输线路。

19.光面爆破：在欲爆破区的边缘线或者边界线上或出入沟的两侧边界线上，穿凿一排较密集的炮孔，通过控制该排炮孔的抵抗线与孔装药量，达到爆破后沿炮孔中心连线形成破裂带而形成较为平整的破裂面的目的。

20.地质统计学：是20世纪60年代初期出现的一个新兴应用数学分支，其基本思想是由南非的Danie Krige 在金矿的品位估算实践中提出来的，后来由法国的Georges Matheron经过数学加工，形成一套完整的理论体系。

21.f：普氏分级的指标为坚固性系数f，也称为普氏系数，是由岩石在当时各种采掘工艺中的坚固性表现指标综合起来确定的。

22.爆破作用指数(n)是工程爆破中经常用到的一个重要参数，定义为爆破漏斗半径和最小抵抗线的比值。

23.最小抵抗线(w)：自各药包中心指向其相邻地表的有向线段的长度.
三、简答题
1.按矿体形状划分（1）层状矿床。

这类矿床多为沉积或沉积变质矿床，其特点是矿床规模较大，赋存条件（倾角、厚度等）稳定，有用矿物成分组成稳定，含量较均匀。

多见于黑色金属矿床。

（2）脉状矿床。

这类矿床主要是由于热液和气化作用，矿物质充填于地壳的裂隙中生成的矿床。

有色金属、稀有金属及贵重金属矿床多属此类。

（3）块状矿床。

主要是充填、接触交代、分离和汽化作用形成的矿床，其特点是矿体大小不一，形状呈不规则的透镜状、矿巢状、矿株状等，矿体与围岩的界线不明显。

有色金属矿床（如铜、铅、锌等）属于此类。

按矿体倾角：（1）水平和微倾斜矿床。

倾角小于5度。

（2）缓倾斜矿床。

倾角为5到30度。

（3）倾斜矿床。

倾角为30到55度。

（4）急倾斜矿床。

倾角大于55度。

矿体按厚度划分：（1）极薄矿体,厚度在0.8m以下（2）薄矿体,厚度为0.8~4m之间（3）中厚矿体,厚度为4~15m（4）厚矿体,厚度10~40m（5）极厚矿体,厚度大于40m。

2. 选择主要开拓巷道位置的基本准则是：基建与生产费用小；不留或少留保安矿柱；有方便、安全和布局合理的工业场地；掘进条件良好等。

开拓巷道类型的选择依据主要有：（1）地表地形。

要考虑矿石从井下运出后，通往选矿厂或外运装车地点的运输距离和运输条件，附近是否有容积较充分的废石排放场地，考虑地表永久设施（如铁路）、河流等。

（2）矿床赋存条件。

如矿体的倾角、侧伏角等产状要素（3）矿岩性质。

为减少因矿岩稳固程度差或成巷后地压活动的影响而增加的工程维护费用（4）生产能力。

不同的开拓方法生产能力（提升或运输能力）也不同。

一般而言，平硝开拓方法的运输能力最大，竖井的提升能力高于斜井。

3.斜坡道开拓法螺旋式斜坡道的优点有：由于没有折返式那么多的缓坡段，故在同等高程间，螺旋式比折返式的线路短，开拓工程量小；与溜井等垂直井巷配合施工时，通风出渣较方便；适合圆柱矿体的开拓。

缺点：掘进施工要求高（改变方向、外侧超高等）；司机能见距离较小，故安全性较差；车辆轮胎和差速器磨损增加；道路维护工作量较大。

折返式斜坡道的优点：施工较易；司机能见距离大，行车较安全；行车速度较螺旋式大，排出有害气体量
较少；线路便于与矿体保持固定距离；道路易于维护。

缺点：比螺旋道开拓工程量大；掘进时需要有通风和出渣用的垂直井巷配合。

4. 阶段运输巷道的布置需考虑：（1）阶段运输能力，首先应保证能将矿石运至井底车场。

其次，阶段运输能力应留有一定余地，以满足生产发展的需要。

（2）矿体厚度和矿岩的稳固性。

不同厚度岩体采取不同巷道；布置在稳固的围岩中，以利于矿柱回采和掘进比较平直的巷道。

（3）探矿需要。

既要满足运输要求，又要满足探矿的需要。

（4）所采用的采矿方法。

例如崩落法一般需布置脉外巷道，并且要布置在下阶段的移动界线之外，以保证下阶段开采时作回风巷道。

（5）通风要求。

应有明确的进风和回风路线，尽量减少转弯，避免巷道断面突然扩大或缩小，以减少通风阻力。

（6）工程量。

要尽量使系统简单，工程量小，开拓时间短。

5.地下破碎的优缺点。

优点（1）减少二次破碎工作量，节省了爆破材料，提高了放矿劳动生产率和采场生产能力；（2）减少了放矿巷道中由于二次爆破所产生的炮烟及烟尘，改善了劳动条件，提高了工作的安全性；（3）矿石经地下破碎机破碎后，块度较小，增加了箕斗的有效载重，减轻了卸矿时的冲击力和对设备的冲击磨损，增加了生产的可靠性，有利于实现提升设备自动化，提高矿井的提升能力。

缺点：（1）必须设地下破碎酮室，增加了基建工程量和投资；（2）地下破碎硝室的通风防尘较困难（3）地下破碎机的管理和维修不如地面方便；（4）地下采、装、运设备均需与破碎机相配套。

6.矿床开拓方案需满足下列基本要求：（1）确保工作安全，有良好的提升、运输、通风、排水等功能；（2）技术上可靠，并有足够的生产能力，以保证矿山的均衡生产；（3）基建工程量最少，尽量减少基本建设投资和生产经营费用；（4）确保在规定时间内投产，在生产期间能及时准备出新水平；（5）不留和少留保安矿柱，以减少矿石损失；（6）与开拓方案密切关联的地面总布置，尽量少占或不占农田。

影响矿床开拓方案选择的因素主要有：（1）矿体赋存条件，如矿体的厚度、倾角、偏角、走向长度和埋藏深度等；（2）地质构造，如断层、破裂带等；（3）矿石和围岩的物理力学性质，如坚固性、稳固性等；（4）矿区水文地质条件（5）地表地形条件，如地面运输条件、地面工业场地布置、地面岩体崩落和移动范围，外部交通条件、农田分布情况等；（6）矿石工业储量、矿石价值、矿床勘探程度及远景储量等；（7）选用的采矿方法；（8）水、电供应条件；（9）原有井巷工程存在状态；（10）选场和尾矿库可能建设的地点。

步骤（1）开拓方案初选。

全面了解，提出若干方案，对各个方案初步评价，既不要遗漏技术上可行的方案，又不必将有明显缺陷的方案列入比较。

（2）开拓方案的初步分析比较。

对初选出的开拓方案，进行各个方面的比较，删去几个无用方案，留下2-3个。

（3）开拓方案的技术经济比较。

对初步分析比较选出的2~3个开拓方案，进行详细的技术经济计算，综合分析评价，从中选出最优的开拓方案。

方法综合分析法、方案比较法
7. 选择工业场地需考虑因素：（1）场地的面积需求。

要有足够的场地面积，可以预留土地，但不可过多预留备用地（2）地表地形。

要注重利用地形，以减少土石方工程量，或尽量使挖、填方平衡，以节约投资及劳动力，并方便地面水的排出（3）开拓井巷的布置。

采场工业场地与开拓方案密切相关并互相制约（4）选矿工艺。

选矿工业场地的选择需考虑选矿工艺（5）地表移动和塌陷（6）工程与水文地质（7）运输条件8.根据垂直方向上崩落单元划分为：单层崩落、分层崩落、分段崩落和阶段崩落。

根据矿块的结构特征：单层崩落法-长壁式、短壁式、进路式分段崩落法-有底柱，无底柱
崩落围岩的方式：阶段崩落法-强制崩落，自然崩落
9.无底柱分段崩落法：适用条件：（1）地表与围岩允许崩落（2）矿石稳固性在中等以上，回采巷道不需要大量支护。

下盘围岩应在中等稳固以上，以利于在其中开掘各种采准巷道，上盘侧岩石稳固性不限，当上盘岩石不稳固时，与其他大量崩落方式比较，该法更有利。

（3）急倾斜或缓倾斜的厚矿体或规模大的中矿体（4）需要剔除矿石中夹石或分级出矿时，采用该法有利。

优点：安全性好；采场结构简单，回采工艺简单，容易标准化，适用于采用高效率的大型无轨设备；机械化程度高；可以剔除夹石进行分级出矿
缺点：回采巷道通风困难；采场结构与放矿方式不当时，矿石损失贫化较大。

10.应用空场采矿法的条件：矿石和围岩均稳固，采空区在一定时间内允许有较大的暴露面积。

基本特征：将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，在回采矿房时用矿柱和矿岩本身强度进行地压管理。

11.房柱采矿法（评价）：开采水平到缓倾斜矿体最有效的采矿方式，它的采准切割工程量不大，工作组织简单，坑木消耗少，通风良好，矿方生产能力高。

但矿柱矿量所占比重较大，且一般不进行回采。

故矿石损失较大。

12.VCR法特点：在矿房上部水平开掘凿岩硐室或凿岩巷道，采用大直径潜孔钻机或牙轮钻机钻凿下向深孔，直至矿块的拉底水平，然后从炮孔的下端开始，自下而上用球状药包逐层向矿房下部预先开掘好的拉底空间崩矿，崩落的矿石有矿房底部装运巷道运出。

适用条件：用于开采矿石和围岩中等稳固以上的厚和极厚水平矿体以及中厚以上的急倾斜规整矿体也用于回采软弱矿体。

优点：矿块结构简单，不用掘进切割天井和形成切割槽，切割工程量小；应用球状药包爆破，充分利用能量，爆破效果好，大块率低；在采准巷道中工作安全；采用高效率凿岩和出矿设备，生产能力大。

缺点：要求高密度，高爆速和低感度炸药，成本高；对凿岩精准度高；装药爆破程序复杂，难以实现机械化；爆破易堵孔，难于处理，有潜在硫尘爆炸和气体爆燃。

13.充填采矿法分类：随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法。

按矿块结构和回采工作面推进方向：单层充填，上向分层充填，下向分层充填采矿法，进路充填采矿法，分采充填，空场嗣后充填法。

根据所采用的充填料和输送方式：干式充填采矿法，水力充填采矿法，胶结充填采矿法
14采场的布线方式：在采场的扩展和延伸过程中，运输坡道的布置方式。

特点：（1）螺旋线弯道半径大，线路通视条件好，汽车直进行驶，不需要经常改变运行速度，道路通过能力强（2）工作线的长度和推进方向会因采场条件的变化而发生变化，生产组织较为复杂（3）各开采水平之间有一定的影响（4）要求采场四周边帮的岩体均较为稳固。

工作线布置方式：工作线和矿体走向的关系，可分为纵向横向和扇形。

纵向：工作线方向与矿体走向平行；横向：工作线与矿体走向垂直；扇形，工作线与矿体走向不存在固定的相交关系，而是呈扇形向四周推进。

15.影响露天矿生产能力的主要因素：（1）矿体自然条件，矿物在矿床中的分布、品位和储量（2）开采技术条件，即开采程序，装备，生产组织和管理水平（3）市场，矿产品的市场需求和价格（4）经济效益，投资者期望的盈利能力或回报率。

17．露天开采对爆破工作的基本要求：合理的爆破储备量；合理的矿石块度；较好的爆堆堆积形态；爆破危害最小化；经济效益最大化。

爆破作业分三种：基建期的剥离大爆破，生产期台阶正常采掘爆破，各台阶水平生产终了期的台阶靠帮控制爆破。

18．排土场地选择应遵循：（1）不占良田，少占耕地，尽量利用山坡、山谷的荒地，避免村庄迁移（2）尽可能靠近采场布置，缩短废石运距（3）设置在居民区的下风侧或最小风侧，生活水源下游；（4）不应截断泄洪道和河流，避免设置在水文地质复杂的地段（5）废石可以用部分单独堆置（6）靠近采场分散布置（7）有利于复垦。

一般准则：排弃、治理与复垦成本最低，占地面积最小，占用土地价值最低.。